斯坦福大学解锁“基因地图”:26个关键基因助力


来源: http://www.360zhyx.com/home-research-index-rid-80850.shtml | 发布时间: 2025年03月02日


        导读 该研究通过多组学方法揭示了胃癌前病变(GIM)中高风险分子特征,特别是未成熟肠样干细胞在癌前病变进展中的关键作用。

2025年2月25日,美国斯坦福大学医学院的研究团队在期刊《npj Precision Oncology》上发表了题为“A spatial transcriptomic signature of 26 genes resolved at single-cell resolution characterizes high-risk gastric cancer precursors”的研究论文。


       

https://www.nature.com/articles/s41698-025-00816-w

       
       

该研究通过多组学方法揭示了胃癌前病变(GIM)中高风险分子特征,特别是未成熟肠样干细胞在癌前病变进展中的关键作用。研究结果为未来开发基于分子特征的癌症拦截策略提供了重要依据,并可能改进现有的GIM风险分层和监测方法。

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研究背景

        之前的大多数GIM转化研究都没有区分高风险和低风险状态。部分原因是OLGIM等评分系统最近才开发出来。另一个原因可能是使用OLGIM对标本进行临床分期需要大量的人工操作,既需要专门的活检方案,也需要病理学家具备解释组织学严重程度的技能和经验。OLGIM分期系统最近得到了许多国际指南的认可;因此,未来几年其在全球范围内的使用将会增加。目前亟需更好地了解该分期两端病变之间的分子和细胞差异。

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高危表达、空间映射特征与胃癌的关联

研究人员对180例胃癌(全部为肠亚型)和18例匹配的肿瘤邻近胃组织,进行了差异基因表达分析。研究人员比较了TCGA分析与空间基因表达分析中36个基因的折叠变化。有26个基因与高风险GIM(相对于低风险GIM)中显著过表达、定位在移行病灶,以及在GC中持续上调的基因重叠。


       

研究人员使用综合特征评分,量化了这26个基因在胃癌变病灶中的表达。在5个空间样本中,与正常胃底或凹陷区域相比,映射到移行细胞病灶的Visium图斑的26个基因得分明显更高。总之,这组基因对癌变具有高度特异性,而且没有映射到任何其他正常胃区。基因特征包括已确定的未成熟肠系的标志物(OLFM4、DMBT1)和成熟肠细胞的标志物(ANPEP、CDH17)。


       

高风险特征的空间分辨率。

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总结

1. 胃癌前病变的分子特征:研究通过整合基因表达、空间转录组学、单细胞RNA测序(scRNA-seq)和smFISH技术,鉴定出26个基因的高风险特征,这些基因在胃腺内化生(GIM)中高度表达,反映了成熟和未成熟肠道谱系的存在。这些基因能够区分化生灶中的成熟肠上皮细胞和未成熟肠样干细胞。

2. 未成熟肠道细胞在癌前病变中的关键作用:研究发现,晚期癌前病变中未成熟肠道标志物(如OLFM4和DMBT1)的表达显著增加,表明未成熟肠样干细胞在癌前病变进展中起重要作用。这些标志物在正常胃组织中不存在,提示它们可能是癌前病变的潜在驱动因素。

3. 高风险基因的功能:研究鉴定的基因包括已知的未成熟肠道标志物(如OLFM4、DMBT1)和成熟肠上皮细胞标志物(如ANPEP、CDH17)。其中,CPS1和HKDC1是新的潜在标志物,可能与癌前细胞的代谢重编程和DNA合成有关,特别是在KRAS突变背景下。

4. GIM的分子异质性:研究发现GIM组织中存在肠上皮细胞显性和干细胞显性区域,干细胞显性区室的扩大与早期恶性肿瘤相关。此外,GIM细胞表现出胃和肠标志物的共表达,提示这些细胞可能具有胃转录特性。

5. 公共卫生意义:研究强调了GIM患者中高风险病变的分子特征,可能有助于改进现有的OLGIM评分系统,减少内镜监测的过度使用。研究还提供了对GIM不完全表型的分子见解,解释了其与胃癌风险增加的关系。

       
       

        参考资料:

       
       

        1.Sung, H. et al. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries. CA Cancer J. Clin. 71, 209-249 (2021).

       
       

        2.Allemani, C. et al. Global surveillance of trends in cancer survival 2000-14 (CONCORD-3): Analysis of individual records for 37 513 025 patients diagnosed with one of 18 cancers from 322 population-based registries in 71 countries. Lancet 391, 1023-1075 (2018).



摘自网址:http://www.360zhyx.com/home-research-index-rid-80850.shtml

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